餐厨垃圾处置方式及其碳排放分析

在综述填埋、好氧堆肥、粉碎直排、厌氧消化产沼气及综合处置等5种餐厨垃圾处置方式原理与特点的基础上,分别罗列出各种处置方式的优缺点、应用场合以及今后仍然需要研究的方向。着眼于餐厨垃圾资源化与碳减排,厌氧消化产沼气被定位为今后餐厨垃圾处置的主要应用方向,特别是与市政污水处理剩余污泥共消化更是今后研究与应用的主流。餐厨垃圾处置全生命周期碳排放分析亦表明,厌氧消化产沼气与其他4种处置方式相比,在资源回收与碳减排方面优势明显,这就决定了厌氧消化今后在餐厨垃圾处置技术中将处于首选位置。餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化产生的沼气量具有"1+12"的能量转化效果,这种方式可以使污水处理厂演变为"能源工厂"的角色,而且还能省去餐厨垃圾单独处置所需的各种设施。     

本期推荐

正本期"固体废物处理与资源化"栏目刊发了《生物炭和石墨的电化学性质对剩余污泥厌氧消化产甲烷的影响》(于亚梅,沈雁文,朱南文,袁海平,楼紫阳)一文。自《水污染防治行动计划》颁布以来,城镇污水处理厂剩余污泥的处理处置问题备受关注。作为污泥减量化和稳定化的重要技术,厌氧消化在能源回收方面具有优势。近年来,已有     

臭氧预处理—厌氧消化工艺促进剩余污泥减量化的研究

主要研究了臭氧氧化对剩余污泥的破解效果及污泥厌氧消化效率的影响.结果表明,随着臭氧投加量的增加,悬浮物(SS)、可挥发性悬浮物(VSS)逐步减少,而剩余污泥上清液中的溶解性COD(SCOD)、总有机碳(TOC)、蛋白质和多糖则明显增加.经臭氧预处理(臭氧投加量为0.050 g(以每克SS计))后,剩余污泥中温(35℃)厌氧消化效率明显提高,经65d稳定运行后,总挥发性固体(TVS)去除率为67.58％,与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高50.61％;甲烷平均产率为0.303 L(以每克TVS计),与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高54.59％.可见,臭氧预处理能有效促进污泥厌氧消化,从而达到污泥减量的目的.     

污泥自热式高温好氧消化技术研究进展

污泥自热式高温好氧消化(ATAD)具有反应速率快,停留时间短,病原微生物灭活效果好等优点,特别适合于小规模污水处理厂污泥的处理,在北美和欧洲已有较多的应用实例.系统总结了ATAD系统各方面的研究进展,包括AT-AD系统中微生物的种类与特性,ATAD污泥处理过程中微生物细胞、有机碳以及氮磷的转化规律,ATAD反应器运行控制参数,以及改善ATAD处理后污泥脱水性能的方法,并介绍了基于ATAD技术的新型污水及污泥处理工艺研究开发现状.     

污泥自热式高温好氧消化技术研究进展

污泥自热式高温好氧消化（ATAD）具有反应速率快,停留时间短,病原微生物灭活效果好等优点,特别适合于小规模污水处理厂污泥的处理,在北美和欧洲已有较多的应用实例.系统总结了ATAD系统各方面的研究进展,包括AT-AD系统中微生物的种类与特性,ATAD污泥处理过程中微生物细胞、有机碳以及氮磷的转化规律,ATAD反应器运行控制参数,以及改善ATAD处理后污泥脱水性能的方法,并介绍了基于ATAD技术的新型污水及污泥处理工艺研究开发现状.     

一种污泥稳定新方法--污泥微氧稳定法

污泥处理费一般占污水处理厂的20%～50%,能否经济合理地处理处置污泥,关系到整个污水处理厂的建造和运行费用.因此,介绍了一种新型的污泥稳定工艺--污泥微氧消化稳定工艺.试验结果表明污泥在溶解氧为0.5～1.2 mg/L,平均温度为33℃时,经过20 d的稳定,污泥SS去除率为18.5%,VSS去除率为27.4%,剩余活性污泥得到一定程度的稳定,工艺方法可行.     

剩余污泥热水解厌氧消化中试研究

针对糖纸厂污水活性污泥法处理后剩余污泥进行热水解厌氧消化中试研究,结果表明,热水解预处理工艺能够有效改善污泥性质,SCOD与VFA分别提高5.2和7.6倍,在厌氧消化过程中随着水力停留时间(HRT)缩短,消化罐有机负荷和比沼气产率提高,在2.5 kg VS/(m3·d)、HRT=12 d条件下达到28.1Nm3/t.整个厌氧消化过程中无过度酸化现象发生,沼气甲烷含量稳定,平均达到60％.     

污泥减量技术的新进展

占污水处理厂基建和运行费用４０￣６５％的污泥处理和处置,因费用高 及污泥最终处置对环境污染的潜在危害等问题,一直制约着污水处理厂的建设与运行。因此,如何减少剩余污泥的产量已成为污水自理的研究热点。概括介绍了目前在国内外正在研究和开发的新和新工艺。如：原生动物和后生动物摄食细菌的方法,能减少污泥产量６０％以上。对于固定式淹没生物膜法甚至没有剩余污泥产生;微生物强化方法,利用外投优化菌种减少污泥排放量     

超声与次氯酸钠耦合预处理剩余污泥的中温厌氧消化效果

以某城市污水处理厂剩余污泥为对象,通过实验研究了超声与次氯酸钠预处理对污泥的溶胞效果,以及对后续厌氧消化的影响。结果表明,超声与次氯酸钠耦合作用最优操作条件为超声声能密度1.0 W/mL,作用时间50 min。在此条件下,次氯酸钠投加量为4.023 mg/g SS时,对污泥厌氧消化改善效果最明显,剩余污泥产气率及甲烷含量较对照组分别提高了69.73%和10%。同时污泥VSS去除率由11.11%提高到21.24%,在一定程度上实现了污泥减量。     

添加三氯化铁对中温污泥厌氧消化优化调理

污水处理厂产生的大量污泥已成为迫在眉睫的难题,厌氧消化是目前污泥处理的一种常用方法。然而,传统污泥厌氧消化存在效率低、沼气中硫化氢含量高以及消化污泥脱水困难等问题。全面探究了添加FeCl_3对污泥厌氧消化效率、消化污泥脱水性能、沼液处理和沼气利用的影响。结果表明,添加FeCl_3使产气量和产甲烷量分别提升了29.7%和37.4%,有机物去除率从28.1%提升到29.6%。添加FeCl_3能改善消化污泥脱水性能。此外,厌氧消化后,添加FeCl_3使沼液中的氨氮浓度降低12 mg·L~(-1),磷酸盐浓度降低20.7%,沼气中硫化氢浓度降低了63.3%。     

卧式厌氧消化反应器处理高含固污泥的特性研究

采用容积为200L的卧式厌氧消化反应器(以下简称卧式反应器),对高含固污泥(总固体(TS)≥10%(质量分数))的厌氧消化特性进行研究。通过序批运行、低负荷半连续运行、提负荷半连续运行逐步提高污泥TS从10.09%至12.58%,并对污泥颗粒的运动轨迹进行了计算机流体力学(CFD)模拟。结果表明,序批运行阶段污泥水解酸化特征显著;在低负荷半连续运行阶段,沼气产率平稳上升,在提负荷半连续运行阶段,沼气产率稳定在(0.359 2±0.011 0)m~3/(m~3·d),挥发性固体(VS)降解率稳定在22.05%±0.52%,高含固污泥在卧式反应器中厌氧消化产气性和稳定性良好。CFD模拟结果显示,污泥颗粒在卧式反应器中得到充分混合,卧式反应器运行稳定后,污泥厌氧消化剩余能量可达2.42MJ/(m~3·d),经济效益明显,具备良好的应用前景。     

本期推荐

正本期"专论与综述"栏目发表了《污泥厌氧消化反应器CFD数值模拟研究进展》(曹秀芹,徐国庆,袁海光,等)一文。该文梳理的研究成果,对于污泥厌氧消化反应器数值模拟、反应器优化运行设计、运行参数选取等均具有参考价值。计算流体力学(CFD)是研究非牛顿流体流动和混合规律的有力工具。利用CFD数值模拟技术,可再现污泥及其他有机固废在厌氧消化池中的流动过程,得到流型分布曲线,实现流场     

基于CaO2的污泥处理应用技术研究进展

随着污水处理厂排泥量的剧增,污泥的处理处置成为当今急需解决的环境问题之一。基于目前污泥处理中CaO₂相关技术的研究现状,综述了CaO₂技术对于污泥减量化、无害化、资源化处理的促进作用,包括改善污泥脱水性能、实现污泥增溶减量、去除污泥中的有机污染物及重金属、促进污泥厌氧消化产酸产氢产甲烷等,展望了CaO₂相关技术的发展前景,以期为CaO₂相关污泥处理技术的研究与应用提供参考。     

电弧流溶胞技术促进污泥厌氧消化

为提高污水厂处理污泥时的厌氧消化速率,利用电弧流溶胞技术处理剩余污泥,研究电弧流溶胞技术对污泥破解预处理效果的影响。实验结果表明,与未经预处理的污泥相比,电弧流溶胞处理能够明显提高污泥厌氧消化效率,增加有机物含量和沼气产量。其中,经处理后的污泥TS、VS剩余量分别降低了8.3%和6.3%,COD增加了11.9%。厌氧系统平均产气量平均增加79.76 L/d,增加率45.82%,甲烷含量增加1.03 L/d,增加率102%。由此说明,电弧流溶胞技术可以提高厌氧消化反应中有机物的去除率,有效促进厌氧消化中污泥的水解过程,显著增加甲烷气体的产生量。在综合考虑运行费用和污泥消化效果的前提下,采取适宜的电弧流强化处理措施有一定的积极意义。     

含油污泥燃料化处理剂研制及其作用机理研究

含油污泥主要有清罐油泥(罐底泥)、隔油池底泥、污水处理厂浮渣以及剩余活性污泥等几类.含油污泥含有油、苯系物、酚类、蒽、芘等具有恶臭味和毒性的物质,是国家明文规定的危险废弃物.另一方面,含油污泥中富含大量烃类,潜在能量大,热值高,平均热值达5 000kcal/kg以上.经大量室内实验,开发了一种新型含油污泥燃料化处理剂,...     

微好氧预处理对市政污泥厌氧消化产甲烷的影响

针对目前市政污泥处理资源化与减量化效率低的问题,利用微好氧预处理技术进行预处理,提高其甲烷产量。利用有机物溶出效率、VSS减量、甲烷产量3项指标对预处理效果进行了评价;研究了不同参数条件下微好氧预处理对市政污泥厌氧消化产甲烷的影响;探讨了微好氧预处理对污泥胞外聚合物的影响。结果表明,微好氧预处理可以促进污泥溶解性有机物释放、提高VSS去除率;在最佳反应条件下(曝气强度0.30m3·(min·m3)-1、预处理时间12 h),相对于未经过预处理的工况,甲烷产量可提高26.77%;微好氧预处理对剩余污泥活性细胞的影响主要发生在胞外聚合物部分,同时也存在对活性微生物的破解作用。市政污泥经过微好氧预处理后,可有效提升后续中温厌氧消化或高温厌氧消化的甲烷产量。     

不同乙酸钠浓度对UASB中颗粒污泥形成的影响

以污水处理厂厌氧消化池厌氧污泥作为接种物,采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB),分别以不同配比的葡萄糖和乙酸钠为进水,考察厌氧颗粒污泥形成的特性。葡萄糖与乙酸钠进水COD浓度始终保持1∶1所形成的颗粒污泥其沉降性、产甲烷活性等均明显优于乙酸钠进水浓度始终为500 mg COD/L的颗粒污泥。结果表明,不同碳源配比的进水条件下形成的颗粒污泥性能及对废水处理能力存在显著差异。     

污泥厌氧消化过程中磷行为的数学模型研究进展

城市污水处理厂的剩余污泥在厌氧消化过程中会释放大量的磷,因此厌氧消化是潜在的可以实施磷回收的工艺。利用数学模型可更清楚地描述厌氧消化过程中生化和物理-化学反应过程。由国际水协会提出的厌氧消化模型1号(ADM1)没有包含对磷行为的描述。主要介绍了目前基于ADM1描述厌氧消化过程中针对磷的行为所作的修改与扩展,总结了与磷释放和沉淀有关的生化过程和物理-化学过程模型,最后在此基础上提出了相关的研究展望。     

中小型污水处理厂污泥的自动升温好氧消化工艺及其应用

城市污水处理厂的污泥需要进行减量化、稳定化、无害化处理,因此介绍了一种适合中小型污水处理厂污泥处理的自动升温好氧消化的新工艺。根据当前国内污泥处理的状况,提出的自动升温好氧消化工艺,是适合中小型污水处理厂污泥处理的,是一项具有发展前景的新技术。     

利用米曲霉发酵餐厨垃圾产水解酶促进污泥厌氧消化

将米曲霉接种到餐厨垃圾中生产水解酶,并利用此生物酶强化污泥厌氧消化。对比分析了富含水解酶的餐厨垃圾(实验组)、中温灭活富含水解酶的餐厨垃圾(对照组A)和未发酵餐厨垃圾(对照组B)分别与剩余污泥厌氧共消化情况;考察了实验组对污泥厌氧体系的促进效果;并运用3种模型对反应体系中底物的产甲烷潜力进行了拟合。结果显示,实验组甲烷含量最高可达71.51%;挥发性固体单位累计甲烷产量为(308.46±19.47) mL·g~(-1),相比对照组A和对照组B显著提高(P0.05),分别是对照组A和对照组B的1.56倍和1.31倍。修正的Gompertz模型优于一级动力学模型和Cone模型,能够很好地预测厌氧消化体系的最大甲烷产量,更适宜于拟合富酶餐厨与剩余污泥厌氧共消化体系。